VTEC
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
VTEC은 혼다가 개발한 가변 밸브 타이밍 및 리프트 제어 시스템으로, 엔진의 성능과 효율을 향상시키는 기술이다. 1983년 HYPER VTEC으로 시작하여, 1989년 인테그라 B16A 엔진에 처음 적용되었다. VTEC은 엔진 회전수에 따라 밸브의 작동 방식을 변경하여 저회전 영역에서는 연비와 토크를, 고회전 영역에서는 출력을 향상시킨다. 초기에는 DOHC VTEC, SOHC VTEC, VTEC-E, 3단계 VTEC 등의 다양한 형태로 개발되었으며, 2000년에는 흡기 캠축의 위상 변화를 제어하는 i-VTEC이 등장했다. 최근에는 터보차저와 결합된 VTEC TURBO 엔진이 개발되어 다운사이징 추세에 대응하고 있다. VTEC은 자동차뿐만 아니라 이륜차 및 선외기에도 적용되어 다양한 분야에서 활용되고 있다.
더 읽어볼만한 페이지
- 1989년 도입 - ISO 639-2
ISO 639-2는 ISO 639-1의 한계를 보완하기 위해 개발된 언어 코드 표준으로, 세 글자로 된 코드를 각 언어에 부여하며 B 코드와 T 코드 두 가지 유형이 존재하고, 일부 코드는 특정 용도로 예약되어 있다. - 1989년 도입 - DELE
DELE는 스페인 교육부가 수여하고 세르반테스 문화원이 주관하는 스페인어 공인 인증 시험으로, 스페인어를 모국어로 사용하지 않는 사람들의 스페인어 능력을 유럽 공통 참조 기준에 따라 A1부터 C2까지 6개의 레벨로 평가하며, 독해, 작문, 듣기, 회화 영역을 평가하는 시험은 전 세계 세르반테스 문화원과 지정된 시험 센터에서 시행된다. - 모터사이클 엔진 - 방켈 엔진
방켈 엔진은 피스톤 대신 회전하는 로터를 사용하여 동력을 생성하는 내연기관으로, NSU와 마쓰다에 의해 자동차에 적용되었으나, 씰링, 연비, 배기가스 문제로 어려움을 겪었으며, 현재는 마쓰다가 발전용 회전식 엔진으로 부활시켰다. - 모터사이클 엔진 - 리드 밸브
리드 밸브는 압력 차로 자동 개폐되어 유체 흐름을 제어하는 밸브로, 2행정 기관 연료 제어, 펄스 제트 엔진 흡기구, 공기 압축기 등에 사용되며 심장 판막과 유사하게 작동한다. - 혼다 - 혼다 CR-V
혼다 CR-V는 혼다에서 생산하는 승용형 SUV로, 1995년 1세대 출시 이후 현재 6세대까지 판매되고 있으며, 대한민국 시장에는 2세대부터 정식 수입되었고, 2023년 6세대 모델이 출시되었다. - 혼다 - 혼다 센터
혼다 센터는 캘리포니아주 애너하임에 위치한 다목적 실내 경기장으로, NHL 애너하임 덕스의 홈구장이자 NBA 로스앤젤레스 클리퍼스의 제2 홈구장으로 사용되며, 콘서트, UFC, 프로 레슬링 등 다양한 행사 개최를 통해 서부 해안의 주요 공연장으로 자리매김했고 2028년 하계 올림픽 배구 경기장으로 사용될 예정이다.
| VTEC | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 가변 밸브 타이밍 (Variable Valve Timing) |
| 설명 | 엔진의 효율과 성능을 향상시키는 기술 |
| 작동 원리 | |
| 기본 원리 | 엔진의 작동 조건에 따라 밸브의 개폐 시기와 리프트 양을 조절함 |
| 목적 | 저속에서는 연비를 향상시키고 유해 가스 배출을 줄임 고속에서는 엔진 출력을 극대화함 |
| 역사 및 개발 | |
| 최초 개발 | 알파 로메오 (1970년대) |
| 상용화 | 혼다의 VTEC (1980년대 후반) |
| 혼다 VTEC | 1989년 개발, 고성능 엔진에 적용 |
| 기술 종류 | |
| VVT-i | 토요타의 가변 밸브 타이밍 기술 |
| VANOS | BMW의 가변 밸브 타이밍 기술 |
| AVCS | 스바루의 가변 밸브 타이밍 기술 |
| CVVT | 현대자동차와 기아자동차의 가변 밸브 타이밍 기술 |
| 기타 기술 | 다양한 자동차 제조사에서 자체 개발한 가변 밸브 타이밍 기술 존재 |
| 장점 | |
| 연비 향상 | 엔진 효율을 최적화하여 연비를 개선함 |
| 배출 가스 저감 | 불완전 연소를 줄여 유해 배출 가스를 감소시킴 |
| 출력 향상 | 엔진 회전 속도에 따라 최적의 성능을 발휘하도록 함 |
| 부드러운 엔진 작동 | 다양한 운전 조건에서 엔진의 응답성을 향상시킴 |
| 단점 | |
| 복잡한 구조 | 기존 엔진보다 복잡한 메커니즘으로 인해 제조 비용이 증가함 |
| 유지 보수 | 고장 발생 시 수리 비용이 높을 수 있음 |
| 적용 분야 | |
| 자동차 엔진 | 대부분의 현대 자동차 엔진에 적용됨 |
| 오토바이 엔진 | 일부 고성능 오토바이 엔진에 적용됨 |
| 기타 | 선박, 항공기 엔진 등 다양한 내연 기관에 적용 가능 |
2. 역사
VTEC 기술은 1983년 혼다 CBR400에 처음 도입된 REV(Revolution-Modulated Valve Control) 시스템에서 시작되었다.[36] REV는 엔진 회전수에 따라 밸브 작동 수를 조절하는 기술로, 이륜차용으로는 설정 회전수 이하에서 흡배기 밸브 각각 하나를 휴지하여 4밸브에서 2밸브로 전환하는 방식이었다. 이후 REV는 HYPER VTEC(CB400SF, 1999년)으로 발전하여 VFR의 일부 모델에도 채용되었다.[37]
일본은 배기량 기반의 세금을 부과하기 때문에,[3] 일본 자동차 제조사들은 소형 엔진의 성능 향상에 연구 개발 노력을 집중해 왔다. 정적 배기량에서 성능을 높이는 방법 중 하나는 과급 방식이며, 터보차저를 사용한 토요타 수프라 및 닛산 300ZX, 슈퍼차저를 사용한 토요타 MR2 등이 그 예이다. 또 다른 접근 방식은 마쓰다 RX-7 및 RX-8에 사용된 로터리 엔진이다. 혼다 VTEC은 캠 타이밍 프로파일을 실시간으로 변경하는 방식으로, 최초의 성공적인 상업적 설계였다.
HYPER-VTEC은 엔진 회전수에 따라 실린더당 작동 밸브 수를 2밸브/4밸브로 전환하는 혼다의 독창적인 밸브 제어 시스템이다. 1999년 2월에 발매된 CB400SF HYPER VTEC(NC39)부터 탑재되었으며,[37] 기본 동작은 VTEC-E와 같지만, 구조적으로는 사륜 엔진용 VTEC과는 완전히 다른 이륜차 특유의 REV 기구의 발전형이다.[38] 로커 암을 갖지 않는 직압 타입에서 밸브 휴지를 세계 최초로 실현했다.[38]
2. 1. 초기 VTEC 개발
VTEC 시스템은 엔진에 저RPM 및 고RPM 작동 모두에 최적화된 밸브 타이밍을 제공한다. 일반적인 엔진의 단일 캠 로브와 로커 암은 잠금식 다중 부품 로커 암과 두 개의 캠 프로파일(저RPM 안정성과 연비에 최적화된 프로파일, 고RPM 출력 성능을 최대화하도록 설계된 프로파일)로 대체된다. 두 캠 로브 간의 전환 작동은 ECU에 의해 제어되며, ECU는 엔진 오일 압력, 엔진 온도, 차량 속도, 엔진 속도 및 스로틀 위치를 고려한다. 이러한 입력을 사용하여 ECU는 특정 조건이 충족되면 저리프트 캠 로브에서 고리프트 캠 로브로 전환하도록 프로그래밍된다. 전환 지점에서 솔레노이드가 작동하여 스풀 밸브의 오일 압력이 잠금 핀을 작동시켜 고RPM 로커 암을 저RPM 로커 암에 결합시킨다. 이 시점부터 밸브는 고리프트 프로파일에 따라 열리고 닫히며, 이는 밸브를 더 멀리, 더 오랫동안 연다. 전환 지점은 최소 지점과 최대 지점 사이에서 가변적이며 엔진 부하에 의해 결정된다. 고RPM 캠에서 저RPM 캠으로의 전환은 엔진이 전환 지점 주변에서 지속적으로 작동하도록 요구되는 상황을 피하기 위해 전환(히스테리시스)보다 낮은 엔진 속도에서 발생하도록 설정된다.VTEC은 혼다의 최초의 가변 밸브 제어 시스템으로, 1983년 CBR400에 HYPER VTEC으로 처음 도입된 REV(Revolution-Modulated Valve Control)에서 시작되었다. 일반적인 4행정 자동차 엔진에서 흡기 및 배기 밸브는 캠축의 로브에 의해 작동된다. 로브의 모양은 각 밸브의 타이밍, 리프트 및 듀레이션을 결정한다. 타이밍은 피스톤 위치(BTDC 또는 ATDC)를 기준으로 밸브가 열리거나 닫히는 시점의 각도 측정값을 의미한다. 리프트는 밸브가 얼마나 열리는지를 나타낸다. 듀레이션은 밸브가 열린 상태로 유지되는 시간을 나타낸다. 연소 전후 작동 유체(공기 및 연료 혼합물)의 거동, 유량의 물리적 제한, 점화 스파크와의 상호 작용으로 인해, 낮은 RPM 엔진 작동 시 최적의 밸브 타이밍, 리프트 및 듀레이션 설정은 높은 RPM에서의 설정과 매우 다르다. 최적의 낮은 RPM 밸브 타이밍, 리프트 및 듀레이션 설정은 높은 RPM에서 연료와 공기로 실린더를 충분히 채우지 못하여 엔진 출력 출력을 크게 제한한다. 반대로, 최적의 높은 RPM 밸브 타이밍, 리프트 및 듀레이션 설정은 매우 거친 낮은 RPM 작동과 어려운 아이들링을 초래한다. 이상적인 엔진은 완전히 가변적인 밸브 타이밍, 리프트 및 듀레이션을 가질 것이며, 밸브는 항상 정확한 시점에 열리고, 충분히 높이 들어 올려지고, 사용 중인 엔진 속도와 부하에 맞는 적절한 시간 동안 열린 상태를 유지할 것이다.
VTEC는 1989년 일본에서 DOHC(듀얼 오버헤드 캠샤프트) 시스템으로 처음 도입되었으며,[1] 160bhp B16A 엔진을 사용한 혼다 인테그라 XSi가 그 예이다. 같은 해, 유럽에서는 150bhp B16A1 변형 엔진을 사용하는 혼다 시빅 및 혼다 CRX 1.6i-VT에 VTEC가 적용되었다. 미국 시장에서는 1991년 아큐라 NSX가 처음으로 VTEC 시스템을 선보였으며,[4] 270bhp의 3리터 DOHC C30A V6 엔진을 사용했다. DOHC VTEC 엔진은 곧 1992년 아큐라 인테그라 GS-R (160bhpB17A1), 1993년 혼다 프렐루드 VTEC (195bhp H22A) 및 혼다 델 솔 VTEC (160bhp B16A3)와 같은 다른 차량에도 등장했다.
초기의 VTEC은, 캠축에 하이/로 2종류의 캠을 설치하고, 거기에 접하는 로커 암을 일정한 회전수에 도달했을 때 전환하여, 밸브 타이밍・리프트량을 변화시켰다.[18] 자연 흡기 엔진이면서 배기량 1L당 100마력 초과를 실현했다.[19][20]
1989년4월 19일, 인테그라에 탑재된 B16A형 엔진(1.6L 직렬 4기통DOHC)에 처음으로 채용되었다.[23]
2. 2. SOHC VTEC 및 VTEC-E
혼다는 1991년에 시빅에 SOHC VTEC 엔진을 탑재하여, 대중적인 엔진에도 VTEC 기술을 확대 적용했다.[25] SOHC VTEC은 흡기 밸브에만 VTEC 메커니즘을 적용하여 구조를 단순화하고 비용을 절감했다. SOHC 엔진은 VTEC 메커니즘의 이점을 흡기 밸브에서만 얻을 수 있다는 단점이 있었는데, 점화 플러그의 위치와 캠 샤프트의 구조적인 한계 때문이었다.[23][19][24]하지만 2009년부터 2012년까지의 아큐라 RL SH-AWD 모델에 도입된 J37A2 3.7L SOHC V6 엔진부터는 흡기 및 배기 밸브 모두에 SOHC VTEC이 적용되었다. 이는 흡기 로커 암의 새로운 설계를 통해 가능해졌다.
이와 동시에, 두 종류의 VTEC가 설정되었는데, 하나는 흡기 밸브를 DOHC VTEC과 마찬가지로 저회전, 고회전에서 전환하는 "VTEC"과, 다른 하나는 2개의 흡기 밸브 중 한쪽을 거의 휴지시켜, 린번 운전을 하는 "'''VTEC-E'''"였다.[25]
초기 VTEC-E는 저회전 영역에서 흡기 밸브 중 하나를 거의 닫아 희박 연소를 유도하여 연비를 향상시키는 기술이었다. 엔진 속도와 부하가 증가하면 두 밸브가 모두 열려 충분한 혼합기를 공급했다. VTEC-E는 롤러 로커 암을 사용하는 최초의 VTEC 버전이었다.
후기 VTEC-E 구현에서는 두 번째 일반 캠 프로파일이 더 공격적인 캠 프로파일로 대체되어, 연료 효율성과 고성능을 모두 확보했다. 이 VTEC-E 변형은 F23A, F22B 및 JDM F20B SOHC VTEC 엔진에 사용된다.
2. 3. 3단계 VTEC
3단계 VTEC은 흡기 밸브의 타이밍과 리프트를 조절하기 위해 세 가지 다른 캠 프로파일을 사용하는 방식이다. SOHC 밸브 헤드를 기반으로 설계되어 공간이 제한적이었기 때문에, 흡기 밸브의 열림과 닫힘만 제어할 수 있었다. 이 방식은 VTEC-E의 저속 연비 개선과 기존 VTEC의 성능을 결합한 것이다.[26][27]- 12밸브 모드: 아이들 상태에서 2500~3000 RPM(부하 조건에 따라 다름)까지, 하나의 흡기 밸브는 완전히 열리고 다른 밸브는 연료가 고이는 것을 방지할 정도로 약간만 열린다. 이는 흡기 혼합기의 와류를 생성하여 연소 효율을 높여 저속 토크와 연비를 향상시킨다.
- 16밸브 모드: 3000~5400 RPM에서 부하에 따라 하나의 VTEC 솔레노이드가 작동하여 두 번째 밸브가 첫 번째 밸브의 캠축 로브에 고정된다. 이 방식은 일반적인 엔진 작동 모드와 유사하며 중속 파워 곡선을 개선한다.
- 고성능 모드: 5500~7000 RPM에서 두 번째 VTEC 솔레노이드가 작동(이제 두 솔레노이드 모두 작동)하여 두 흡기 밸브가 중간의 세 번째 캠축 로브를 사용한다. 세 번째 로브는 고성능을 위해 조정되었으며 RPM 범위의 최고점에서 최대 출력을 제공한다.
최신 버전의 3단계 i-VTEC은 VTC와 PGM-FI를 결합하여 ECU가 전체 모드 범위를 제어하여 연비 개선과 성능을 향상시킨다. 혼다 CR-Z는 SOHC에서 1000rpm에서 2250rpm까지 저속 모드와 표준 모드 사이를 중단 없이 전환하고 2250rpm 이상에서 고속 캠 모드를 작동시킬 수 있다.
1995년 9월 4일 발표된 EK형 시빅에서는, 위에 설명한 두 가지 VTEC을 통합한 3단계 VTEC가 탑재되었다.[26][27]
2. 4. i-VTEC의 등장
2000년 혼다는 기존의 하이캠과 로우캠을 회전수에 따라 전환하는 방식에 더해, 흡기 측 크랭크샤프트에 대한 위상을 회전수나 부하에 따라 무단계로 연속 변화시키는 '''VTC'''('''V'''ariable '''T'''iming '''C'''ontrol, 연속 가변 밸브 타이밍 제어 기구)를 추가한 "'''i-VTEC'''"을 개발했다.[28][29] i-VTEC은 'intelligent'의 머리글자를 따서 명명되었으며, 엔진의 지능화를 상징한다.[29]i-VTEC은 K 시리즈 4기통 엔진 제품군에 처음 등장했다.[5] 2002년형 혼다 어코드를 제외하고, 미국에서 판매된 대부분의 혼다 또는 아큐라 4기통 엔진 차량은 2002년 모델 연도까지 i-VTEC을 사용했다.
VTEC은 밸브 리프트 및 밸브 듀레이션 제어를 여전히 명확한 저RPM 및 고RPM 프로파일로 제한했지만, i-VTEC에서는 흡기 캠축이 엔진 구성에 따라 25도에서 50도까지 진각이 가능해졌다. 위상 변화는 컴퓨터 제어식 오일 구동식 조절 가능한 캠 스프로킷으로 구현된다. 엔진 부하와 RPM 모두 VTEC에 영향을 미치며, 흡기 위상은 아이들 시 완전 후퇴에서 풀 스로틀 및 저RPM 시 다소 진각으로 변화한다. 그 결과, 특히 저RPM 및 중간 RPM에서 토크 출력이 더욱 최적화되었다.
2003년에는 혼다 최초의 직분사 가솔린 엔진과 i-VTEC의 조합[30]이나, V형 6기통 중 한쪽 뱅크의 3기통을 휴지시키는 '''VCM'''('''V'''ariable '''C'''ylinder '''M'''anagement, 가변 실린더 기구)을 갖춘 i-VTEC 엔진이 개발되는 등[31], 다양한 바리에이션이 존재한다.
2. 5. VTEC TURBO
2013년, 혼다는 다운사이징 엔진 트렌드에 발맞춰 VTEC TURBO 엔진을 발표했다. VTEC TURBO는 가솔린 직분사, 터보차저, 듀얼 캠 VTC 기술을 결합하고, 흡기 대신 배기 밸브에 VTEC을 적용하여 터보 랙을 줄이고 응답성을 향상시켰다.[13][14][15] VTEC 터보 엔진은 1.0리터 3기통, 1.5리터 4기통, 2.0리터 4기통의 세 가지 배기량으로 제공된다.2015년 혼다 시빅 타입 R에 처음으로 2.0리터 4기통 터보차저 엔진이 탑재되었고, 현재까지 사용되고 있으며, 유로 6 배출가스 기준을 충족한다.
3. VTEC의 종류
VTEC 기술은 엔진의 종류와 목적에 따라 다양한 형태로 발전해 왔다.
;DOHC VTEC
:1989년 4월 19일에 출시된 인테그라에 처음 탑재되었다. 흡기 및 배기 밸브 모두에 2개의 캠 프로파일(저속 및 고속)을 사용하여 밸브 타이밍과 리프트 양을 변화시키는 방식이다. 흡기 측과 배기 측 모두 2단의 캠 샤프트를 갖추고 있으며, 밸브 타이밍과 리프트량을 변화시킨다. i-VTEC이 등장하기 전까지는 고회전, 고출력형 엔진에만 설정되었다.
:캠은 고회전용과 저회전용 2종류를 같은 샤프트에 인접하게 갖춘다. 밸브는 캠의 직압식이 아니라, 2종류의 로커 암을 각각 사이에 두고 있다. 이 중 밸브에 직접 접하고 있는 로커 암은 저회전용뿐이며, 고회전용은 저회전 시 공회전하도록 되어 있다. 고회전 시에는 핀이 유압에 의해 로커 암을 관통하여 저회전용과 고회전용의 움직임을 동조시킨다. 이때 캠이 로커 암을 밀어 내릴 때 캠산은 고회전용이 더 크기 때문에 저회전용 캠이 로커 암에 닿지 않아 공회전한다. 이로 인해 고회전용 캠에 의한 동작이 고회전용 로커 암, 더 나아가 핀을 통해 저회전용 로커 암으로 전달되어 밸브의 동작은 고회전용 캠을 따른다. 이 동작은 엔진의 유압이나 온도, 차량 속도, 엔진 회전 속도 및 스로틀 위치 등을 고려하여 ECU로 제어된다.
;SOHC VTEC
:1991년 9월 10일에 출시된 EG형 시빅에 처음 탑재되었다. 흡기 밸브의 타이밍과 리프트 양만 변화시킨다. 발표 당시 DOHC VTEC과 구분하기 위해 단순히 VTEC으로 표기되었다. 혼다 자동차의 대중 엔진에 널리 사용되며, 캠 전환 기구는 DOHC VTEC과 동일하다.
;VTEC-E
:SOHC VTEC과 동시에 시빅에 처음 탑재되었다. SOHC 엔진의 흡기 밸브 2개 중 하나를 거의 정지시켜 희박 연소를 유도한다.
;3 스테이지 VTEC
:1995년 9월 4일에 출시된 EK형 시빅에 처음 탑재되었다. SOHC VTEC과 VTEC-E를 통합한 것으로, 저회전 영역에서는 흡기 밸브 중 하나를 거의 정지시켜 희박 연소 운전을 하고, 중회전 영역에서는 흡기 밸브 2개로 운전하며, 고회전 영역에서는 고속 캠으로 운전한다.
:시빅의 모델 변경으로 일시적으로 단종되었다가, 2005년 9월 20일 시빅 하이브리드에서 "3 스테이지 i-VTEC"으로 부활했다. 이는 하이브리드 자동차용 IMA 시스템과의 연계 최적화를 위해 감속 시 전 기통 정지 기능이 추가된 것이다.
;i-VTEC
:2000년 10월 26일 스트림에 처음 탑재되었다. 이후 혼다에서 캠 전환 기구를 갖춘 엔진은 i-VTEC으로 칭하며, VTC(Variable Timing Control, 가변 밸브 타이밍 제어)에 국한되지 않고 VTEC에 적용된 새로운 기술을 통칭한다. 따라서 명칭은 같아도 기구 면에서는 여러 종류가 존재한다.
;진화형 VTEC 엔진
:2006년에 혼다가 향후 3년 이내에 도입할 것이라고 발표했으며[33], 연속 가변 밸브 리프트를 실현하는 기술이다. 그러나 현재까지 탑재된 차종은 없다.
;VTEC TURBO
:엔진 다운사이징을 위해 터보차저를 조합한 것이다. 2013년 11월에 개발이 발표되었으며[34], 2.0L, 1.5L 4기통, 1.0L 3기통의 세 종류가 있다. "VTEC TURBO"라고 칭하지만, 초기 1.5L 엔진에는 캠 전환에 의한 가변 밸브 리프트 제어가 없었고, 흡배기 VTC에 의한 위상 변화 가변 밸브 타이밍만 있었다. 그러나 2021년 출시된 11세대 시빅에서는 2.0L 엔진처럼 배기 측에만 가변 밸브 리프트 기구가 추가되었다. 2.0L 엔진은 처음부터 흡배기 VTC와 배기 측 밸브 가변 밸브 리프트 제어를 모두 사용했다.
3. 1. DOHC VTEC
빨간색 커버의 VTEC 엔진은 특히 고출력화가 이루어졌다.
DOHC VTEC은 1989년 4월 19일에 출시된 인테그라에 처음 탑재되었다.[1] 흡기 및 배기 밸브 모두에 2개의 캠 프로파일(저속 및 고속)을 사용하여 밸브 타이밍과 리프트 양을 변화시키는 방식이다. 흡기 측과 배기 측 모두 2단의 캠 샤프트를 갖추고 있으며, 밸브 타이밍과 리프트량을 변화시킨다. i-VTEC이 등장하기 전까지는 고회전, 고출력형 엔진에만 설정되었다.
캠은 고회전용과 저회전용 2종류를 같은 샤프트에 인접하게 갖춘다. 밸브는 캠의 직압식이 아니라, 2종류의 로커 암을 각각 사이에 두고 있다. 이 중 밸브에 직접 접하고 있는 로커 암은 저회전용뿐이며, 고회전용은 저회전 시 공회전하도록 되어 있다. 고회전 시에는 핀이 유압에 의해 로커 암을 관통하여 저회전용과 고회전용의 움직임을 동조시킨다. 이때 캠이 로커 암을 밀어 내릴 때 캠산은 고회전용이 더 크기 때문에 저회전용 캠이 로커 암에 닿지 않아 공회전한다. 이로 인해 고회전용 캠에 의한 동작이 고회전용 로커 암, 더 나아가 핀을 통해 저회전용 로커 암으로 전달되어 밸브의 동작은 고회전용 캠을 따른다. 이 동작은 엔진의 유압이나 온도, 차량 속도, 엔진 회전 속도 및 스로틀 위치 등을 고려하여 ECU로 제어된다.
DOHC VTEC 엔진은 1992년 아큐라 인테그라 GS-R (B17A1), 1993년 혼다 프렐루드 VTEC (H22A), 혼다 델 솔 VTEC (B16A3)와 같은 다른 차량에도 등장했다.
3. 2. SOHC VTEC
혼다는 흡기 및 배기 밸브에 공통 캠샤프트를 사용하는 SOHC (싱글 오버헤드 캠샤프트) 엔진에도 VTEC 시스템을 적용했다. D-시리즈 및 J-시리즈 엔진이 대표적인 예이다. 혼다의 SOHC 엔진은 VTEC 메커니즘의 이점을 흡기 밸브에서만 얻을 수 있다는 단점이 있었다. SOHC 엔진에서는 점화 플러그가 두 개의 배기 로커 암 사이에 위치하여 VTEC 로커 암을 위한 공간이 없었기 때문이다. 또한 캠샤프트의 중앙 로브는 흡기 및 배기 모두에서 사용할 수 없어, VTEC 기능은 한쪽으로 제한되었다.[6]하지만 2009년부터 2012년까지의 아큐라 RL SH-AWD 모델에 도입된 J37A2 3.7L SOHC V6 엔진부터는 SOHC VTEC이 흡기 및 배기 밸브 모두에 사용 가능하도록 개선되었다. 이 엔진은 실린더당 총 6개의 캠 로브와 6개의 로커 암을 사용했다. 흡기 및 배기 로커 샤프트는 각각 1차 및 2차 흡기 및 배기 로커 암을 포함한다. 1차 로커 암에는 VTEC 스위칭 피스톤이, 2차 로커 암에는 리턴 스프링이 포함되어 있다. "1차" 로커 암은 저RPM 엔진 작동 시 밸브를 누르는 로커 암이 아니라, VTEC 스위칭 피스톤을 포함하고 로커 샤프트에서 오일을 받는 로커 암을 의미한다.
1차 배기 로커 암은 저RPM 엔진 작동 시 프로파일이 낮은 캠샤프트 로브에 접촉한다. VTEC 작동 시에는 배기 로커 샤프트에서 1차 배기 로커 암으로 흐르는 오일 압력에 의해 VTEC 스위칭 피스톤이 2차 배기 로커 암으로 밀려나 두 로커 암이 함께 잠긴다. 저RPM 작동 시 2차 배기 로커 암만 단독으로 접촉하는 프로파일이 높은 캠샤프트 로브는 유닛으로 잠긴 두 배기 로커 암을 함께 움직이게 한다. 흡기 로커 샤프트의 경우에도 동일한 방식으로 작동하지만, 프로파일이 높은 캠샤프트 로브가 1차 로커 암을 작동시킨다.
J37A2는 흡기 로커 암의 새로운 설계를 통해 흡기 및 배기 VTEC을 모두 사용할 수 있게 되었다. J37A2의 각 배기 밸브는 하나의 1차 및 하나의 2차 배기 로커 암에 해당한다. 따라서 총 12개의 1차 배기 로커 암과 12개의 2차 배기 로커 암이 있다. 그러나 각 2차 흡기 로커 암은 "Y"자 모양으로, 한 번에 두 개의 흡기 밸브에 접촉할 수 있다. 각 2차 흡기 로커 암에는 하나의 1차 흡기 로커 암이 해당한다. 이 설계로 인해 1차 흡기 로커 암은 6개, 2차 흡기 로커 암은 6개만 존재한다.
3. 3. VTEC-E
VTEC-E는 저회전 영역에서 흡기 밸브 중 하나를 거의 닫아 희박 연소를 유도하여 연비를 향상시키는 기술이다. 초기 VTEC-E는 SOHC VTEC의 변형으로, 연소 효율을 높이면서도 비 VTEC 엔진의 중속 성능을 유지하도록 설계되었다.VTEC-E는 롤러 로커 암을 사용하는 최초의 VTEC 버전이다. 실린더당 두 개의 서로 다른 흡기 캠 프로파일, 즉 리프트가 거의 없는 매우 완만한 캠 로브와 적당한 리프트를 가진 일반적인 캠 로브를 가진다. 저RPM에서 VTEC이 작동하지 않을 때, 두 개의 흡기 밸브 중 하나는 매우 작은 양만 열리게 되어 대부분의 흡기 혼합기가 다른 열린 흡기 밸브를 통과하게 된다. 이는 흡기 혼합기의 소용돌이를 유발하여 실린더 내 공기/연료 분무를 개선하고 더 희박한 연료 혼합물을 사용할 수 있게 한다.
엔진 속도와 부하가 증가하면 두 밸브가 모두 필요하게 된다. VTEC 모드를 작동할 때, 컴퓨터가 슬라이딩 핀에 압력을 가하는 솔레노이드를 작동시키기 전에 MPH(이동해야 함), RPM 및 부하에 대한 미리 정의된 임계값이 충족되어야 한다. 이 슬라이딩 핀은 흡기 로커 암 팔로워를 연결하여 두 개의 흡기 밸브가 "일반" 캠축 로브를 따르게 한다. 여기서 "일반" 캠 로브는 SOHC 비 VTEC 엔진의 흡기 캠 로브와 동일한 타이밍과 리프트를 가지므로, 다른 모든 조건이 동일하다면 두 엔진은 상위 동력대에서 동일한 성능을 보인다. 이 VTEC-E 변형은 일부 D-시리즈 엔진에 사용된다.
후기 VTEC-E 구현에서는 이전 VTEC-E와 유일한 차이점은 두 번째 일반 캠 프로파일이 원래 VTEC 고속 캠 프로파일과 동일한 더 공격적인 캠 프로파일로 대체되었다는 것이다. 이는 이전 VTEC-E의 연료 및 저RPM 토크 이점을 원래 VTEC의 고성능과 결합했기 때문에 본질적으로 VTEC 및 이전 VTEC-E 구현을 대체한다.
흡기 캠 로브는 3개이다. 저RPM 모드용 2개(거의 닫힌 밸브용 1개, 정상적으로 열린 밸브용 1개)와 VTEC 솔레노이드가 활성화되었을 때의 강력한 모드용 1개이다. VTEC 활성화를 위한 최저 RPM은 2500이며, 부하가 약하면 더 높을 수도 있다. ECM에 따라 다르다. VTEC 솔레노이드가 켜지면 세 번째로 큰 로브가 모든 흡기 밸브를 더 공격적인 프로파일로 밀기 시작한다. 이 VTEC-E 변형은 F23A, F22B 및 JDM F20B SOHC VTEC 엔진에 사용된다.
3. 4. 3단계 VTEC
3단계 VTEC은 흡기 밸브의 타이밍과 리프트를 조절하기 위해 세 가지 다른 캠 프로파일을 사용하는 방식이다. SOHC 밸브 헤드를 기반으로 설계되어 공간이 제한적이었기 때문에 흡기 밸브의 열림과 닫힘만 변경할 수 있다. VTEC-E의 저속 연비 개선과 기존 VTEC의 성능이 결합되었다.- 12밸브 모드: 엔진 회전수(RPM)가 아이들 상태에서 2500~3000 RPM (부하 조건에 따라 다름)일 때, 하나의 흡기 밸브는 완전히 열리고 다른 밸브는 약간만 열린다. 이는 밸브 뒤에 연료가 고이는 것을 방지한다. 이 방식은 흡기 혼합기에 와류를 생성하여 연소 효율을 높여 저속 토크와 연비를 향상시킨다.
- 16밸브 모드: 3000~5400 RPM에서 부하에 따라 하나의 VTEC 솔레노이드가 작동하여 두 번째 밸브가 첫 번째 밸브의 캠축 로브에 고정된다. 이 방식은 일반적인 엔진 작동 모드와 유사하며 중속 파워 곡선을 개선한다.
- 고성능 모드: 5500~7000 RPM에서 두 번째 VTEC 솔레노이드가 작동(두 솔레노이드 모두 작동)하여 두 흡기 밸브가 중간의 세 번째 캠축 로브를 사용한다. 세 번째 로브는 고성능을 위해 조정되어 RPM 범위의 최고점에서 최대 출력을 제공한다.
최신 버전의 3단계 i-VTEC은 VTC와 PGM-FI를 결합하여 ECU가 전체 모드 범위를 제어함으로써 연비 개선과 성능을 향상시킨다. 혼다 CR-Z는 SOHC에서 1000rpm에서 2250rpm까지 저속 모드와 표준 모드 사이를 중단 없이 전환하고 2250rpm 이상에서 고속 캠 모드를 작동시킬 수 있다.
3. 5. i-VTEC
i-VTEC(intelligent-VTEC|인텔리전트-VTEC영어)[5]은 기존의 캠 전환 방식에 흡기 캠축의 위상을 연속적으로 변화시키는 VTC(Variable Timing Control, 가변 밸브 타이밍 제어) 기술을 결합한 형태이다. 이 기술은 2001년 혼다의 K 시리즈 4기통 엔진 제품군에 처음 등장했다.VTEC은 밸브 리프트 및 밸브 듀레이션(열림 시간) 제어를 여전히 저RPM 및 고RPM 프로파일로 제한하지만, VTC를 통해 흡기 캠축은 엔진 구성에 따라 25도에서 50도까지 진각이 가능하다. 위상 변화는 컴퓨터 제어식 오일 구동식 조절 가능한 캠 스프로킷으로 구현된다. 엔진 부하와 RPM 모두 VTEC에 영향을 미치는데, 흡기 위상은 아이들 시 완전 후퇴에서 풀 스로틀 및 저RPM 시 다소 진각으로 변화하여 저RPM 및 중간 RPM에서 토크 출력이 최적화된다.
혼다의 J 시리즈 SOHC 엔진은 i-VTEC으로도 판매되지만, 이는 SOHC VTEC 작동과 VCM(가변 실린더 관리) 가변 배기량 기술을 결합하여 경부하 시 연비를 향상시키는 다른 시스템이다.[5]
3. 5. 1. K-Series i-VTEC
혼다 K 엔진에는 두 가지 유형의 i-VTEC 시스템이 적용되었다. 하나는 성능 중심의 시스템이고, 다른 하나는 연비 중심의 시스템이다.[5]성능 중심 i-VTEC 시스템은 B16A 엔진에 적용된 DOHC VTEC 시스템과 기본적으로 동일하다. 흡기 및 배기 캠 모두 실린더당 세 개의 캠 로브를 가지고 있으며, 롤러 로커와 VTC(가변 흡기 캠 타이밍)가 추가되어 밸브 트레인을 개선했다. 성능 i-VTEC는 VTC(흡기 밸브에만 작동)가 있는 기존의 DOHC VTEC을 결합한 것이다.
연비 중심 i-VTEC 시스템은 K20A3/K24A4 엔진에 사용되며, 흡기 캠에 두 개의 로브(하나는 매우 작고 다른 하나는 큼)만 있고 배기 캠에는 VTEC가 없는 점에서 SOHC VTEC-E와 유사하다. 낮은 RPM에서는 흡기 밸브 중 하나만 완전히 열려 연소실 와류를 촉진하고 연료 분무를 개선하여 더 희박한 공기/연료 혼합물을 사용해 연비를 향상시킨다. 높은 RPM에서는 두 흡기 밸브가 더 큰 흡기 캠 로브에서 작동하여 총 공기 흐름과 최고 출력을 높인다.
두 가지 유형의 엔진은 공장 정격 출력으로 쉽게 구분할 수 있는데, 성능 엔진은 200hp 이상을 생성하는 반면, 연비 엔진은 160hp를 넘는 출력을 내지 못한다.
3. 5. 2. R-Series i-VTEC
R 시리즈 엔진의 i-VTEC 시스템은 작은 로브 1개와 큰 로브 2개로 구성된 수정된 SOHC VTEC 시스템이다. 큰 로브는 흡기 밸브를 직접 작동시키고, 작은 로브는 VTEC 작동 시 관여한다. 일반적인 VTEC 시스템과 달리 R 시리즈 엔진의 시스템은 저회전에서 중회전 영역에서만 작동하는 '역방향'으로 작동한다.[5] 저회전에서는 작은 로브가 더 큰 로브 중 하나에 고정되어 앳킨슨 사이클과 유사하게 압축 사이클 동안 흡기 밸브 중 하나를 부분적으로 열린 상태로 유지한다. 이러한 방식을 통해 혼다는 성능을 크게 희생하지 않으면서도 뛰어난 연비를 달성할 수 있다.3. 5. 3. i-VTEC with VCM
혼다의 J 시리즈 SOHC 엔진은 i-VTEC으로 판매되지만, 실제로는 SOHC VTEC 작동과 VCM(가변 실린더 관리) 가변 배기량 기술을 결합한 다른 시스템을 사용한다. VCM은 경부하 조건에서 연비를 향상시키기 위해 실린더 일부를 비활성화하는 기술이다.[5]2003년, 혼다는 경부하 및 저속(시속 80km) 운전 시 한 쪽 뱅크의 3개 실린더 밸브를 닫는 실린더 비활성화 기술이 포함된 i-VTEC V6(J 시리즈의 업데이트)를 도입했다. 혼다에 따르면, VCM 기술은 차량이 순항 속도에서 필요한 동력의 일부만 필요하다는 원리로 작동한다. 이 시스템은 연료 소비를 줄이기 위해 전자적으로 실린더를 비활성화한다. 엔진은 동력 요구 사항에 따라 3개, 4개 또는 6개의 모든 실린더로 작동할 수 있어 V6의 강력한 성능과 소형 엔진의 효율성을 모두 제공한다.
이 기술은 원래 2005년 혼다 오딧세이 미니밴에 미국에서 처음 도입되었으며, 현재 혼다 어코드 하이브리드, 2006년 혼다 파일럿, 2008년 혼다 어코드에서 찾아볼 수 있다. 예를 들어 2011년형 V6 어코드(271마력 SOHC 3.5L)의 EPA 추정치는 복합 연비 24mpg인 반면, 4기통 엔진이 장착된 두 모델은 27mpg이다.
i-VTEC VCM은 2001-2005 혼다 시빅 하이브리드에 사용된 1.3리터 LDA 엔진에도 사용되었다.[6]
3. 5. 4. i-VTEC i
직접 분사 방식의 i-VTEC i는 2004년 혼다 스트림에 처음 사용되었다.[7]2리터 DOHC i-VTEC I는 VTEC과 VTC를 사용하는 i-VTEC 시스템을 통합, 직접 분사 시스템을 통해 공기-연료 비율을 최대 65:1까지 달성하여 초희박 연소를 가능하게 한다. 이는 기존의 직접 분사 엔진(40:1)보다 적은 연료로 안정적인 연소를 가능하게 한다.
또한, 고정밀 EGR 밸브와 새롭게 개발된 고성능 촉매를 사용하여 연소 제어를 함으로써 2.0리터 DOHC i-VTEC I 희박 연소 직접 분사 엔진은 초저공해 차량으로 분류된다.
3. 6. AVTEC (Advanced VTEC)
어드밴스드 VTEC(AVTEC) 엔진은 2006년에 처음 발표되었다.[8] 이 엔진은 연속 가변 밸브 리프트 및 타이밍 제어와 연속 가변 위상 제어를 결합한 것이다. 혼다는 원래 AVTEC 엔진을 탑재한 차량을 향후 3년 이내에 생산할 계획이었다. 2008년형 혼다 어코드에 처음 적용될 것이라는 추측이 있었지만, 해당 차량에는 기존의 i-VTEC 시스템이 대신 사용되었다. 2017년 말 현재, AVTEC 시스템을 사용하는 혼다 차량은 없다.2005년 1월 5일에 관련 미국 특허(6,968,819)가 출원되었다.[10][11]
어드밴스드 VTEC은 일반적인 캠샤프트와 로커 암을 가지고 있으며, 캠샤프트가 위에 있고 로커 암이 포핏 밸브를 누르는 방식으로 부착되어 있다. 캠샤프트는 부분적으로 열린 드럼으로 둘러싸여 있으며, 이 드럼에는 피벗 포인트를 통해 보조 로커 암이 부착되어 있다. 깊이가 다른 프로파일(캠과 유사)을 가진 이 보조 로커 암은 가위처럼 캠샤프트에 의해 직접 작동된다. 주 로커 암은 보조(드럼 부착) 로커 암에 의해 작동된다. 드럼은 보조 로커 암의 위치를 진각 또는 지각시켜 다양한 프로파일을 활용하도록 회전한다. 따라서 드럼을 축을 중심으로 위치를 변경함으로써 각 캠 프로파일은 저속에서 연료 효율을 저하시키지 않으면서 최대 엔진 성능에 최적화된 높이로 변경된다.[12]
3. 7. VTEC TURBO
VTEC TURBO 엔진 시리즈는 2013년 (Earth Dreams Technology)의 일부로 도입되었다. 이 엔진은 가솔린 직분사, 터보차저, 듀얼 캠 VTC 기술을 적용하고, 흡기가 아닌 배기 프로파일에 VTEC을 적용하여 '전통적인 VTEC 사운드'는 사라졌다.[13][14][15] 배기 로커 암에 VTEC을 적용하면 터보가 더 빠르게 작동하여 터보 랙이 줄어든다. VTEC 터보 엔진은 1.0리터 3기통, 1.5리터 4기통, 2.0리터 4기통 세 가지 종류가 있다.2015년 혼다 시빅 타입 R부터 유럽 차량에 2.0리터 4기통 터보차저 엔진이 사용되기 시작했으며, 이 엔진은 유로 6 배출가스 기준을 충족한다.[13][14][15]
4. VTEC의 작동 원리
VTEC 시스템은 엔진의 작동 조건에 따라 밸브의 타이밍과 리프트를 변화시켜 성능과 효율을 동시에 높이는 기술이다.
VTEC은 저RPM과 고RPM 작동 모두에 최적화된 밸브 타이밍을 제공한다. 일반적인 엔진은 하나의 캠 로브와 로커 암을 사용하지만, VTEC은 잠금식 다중 부품 로커 암과 두 개의 캠 프로파일(저RPM 안정성과 연비에 최적화된 것, 고RPM 출력 성능을 최대화하도록 설계된 것)을 사용한다.
두 캠 로브 간의 전환은 ECU에 의해 제어된다. ECU는 엔진 오일 압력, 엔진 온도, 차량 속도, 엔진 속도 및 스로틀 위치를 고려하여 특정 조건이 충족되면 저리프트 캠 로브에서 고리프트 캠 로브로 전환한다. 전환 시점에 솔레노이드가 작동하여 스풀 밸브의 오일 압력이 잠금 핀을 작동시켜 고RPM 로커 암을 저RPM 로커 암에 결합시킨다. 이 시점부터 밸브는 고리프트 프로파일에 따라 더 멀리, 더 오랫동안 열리고 닫힌다. 전환 지점은 엔진 부하에 따라 가변적이며, 고RPM 캠에서 저RPM 캠으로의 전환은 히스테리시스보다 낮은 엔진 속도에서 발생하도록 설정된다.
VTEC 이전의 구형 타이밍 조정 방식은 저RPM 작동에 더 적합한 밸브 타이밍 프로파일을 가진 캠축을 사용했기 때문에, 저RPM 성능 개선을 위해 고RPM 범위에서 출력 및 효율성 손실이 발생했다. VTEC은 이러한 단점을 극복하고 저RPM 연비와 안정성을 고RPM 성능과 결합하려고 시도한다.
4. 1. 캠축 및 로커 암
일반적인 엔진에서는 캠축의 로브(돌기)가 로커 암을 통해 밸브를 직접 열고 닫는다. 하지만 VTEC 엔진은 저속 캠 로브와 고속 캠 로브, 그리고 이에 대응하는 로커 암을 갖추고 있어 엔진 회전수에 따라 밸브의 작동 방식을 변화시킨다.[18]캠은 고회전용과 저회전용 두 종류가 같은 샤프트에 인접해 있다. 밸브는 캠의 직압식이 아니라, 마찬가지로 2종류의 로커 암을 각각 사이에 두고 있다. 이 중 밸브에 직접 접하고 있는 로커 암은 저회전용뿐이며, 고회전용은 저회전 시 공회전하도록 되어 있다. 고회전 시에는 핀이 유압에 의해 로커 암을 관통하여 저회전용과 고회전용의 움직임을 동조시킨다. 이때 캠이 로커 암을 밀어 내릴 때 캠산은 고회전용이 더 크기 때문에 이번에는 저회전용 캠이 로커 암에 닿지 않아 공회전한다. 이로 인해 고회전용 캠에 의한 동작이 고회전용 로커 암, 더 나아가 핀을 통해 저회전용 로커 암으로 전달되어 밸브의 동작은 고회전용 캠을 따른다. 이 동작은 엔진의 유압이나 온도, 차량 속도, 엔진 회전 속도 및 스로틀 위치 등을 고려하여 ECU로 제어된다.
4. 2. 밸브 타이밍 및 리프트 변화
VTEC 시스템은 엔진에 저회전(RPM) 및 고회전 작동 모두에 최적화된 밸브 타이밍을 제공한다. 일반적인 엔진은 하나의 캠 로브와 로커 암을 사용하지만, VTEC은 잠금식 다중 부품 로커 암과 두 개의 캠 프로파일을 사용한다. 하나는 저회전 안정성과 연비에 최적화되어 있고, 다른 하나는 고회전 출력을 최대화하도록 설계되었다.[18]두 캠 로브 간의 전환은 ECU에 의해 제어되며, ECU는 엔진 오일 압력, 엔진 온도, 차량 속도, 엔진 회전 속도 및 스로틀 위치를 고려한다. 특정 조건이 충족되면 ECU는 저리프트 캠 로브에서 고리프트 캠 로브로 전환하도록 프로그래밍된다. 전환 시점에 솔레노이드가 작동하여 스풀 밸브의 오일 압력이 잠금 핀을 작동시켜 고회전 로커 암을 저회전 로커 암에 결합시킨다. 이때부터 밸브는 고리프트 프로파일에 따라 열리고 닫히며, 이는 밸브를 더 멀리, 더 오랫동안 연다. 전환 지점은 엔진 부하에 따라 가변적이다. 고회전 캠에서 저회전 캠으로의 전환은 전환(히스테리시스)보다 낮은 엔진 속도에서 발생하도록 설정된다.[18]
VTEC 이전의 구형 타이밍 조정 방식은 저회전 작동에 더 적합한 밸브 타이밍 프로파일을 가진 캠축을 사용했다. 이는 저회전 성능 개선을 위해 고회전 범위에서 출력 및 효율성 손실을 초래했다. VTEC은 이러한 단점을 극복하고 저회전 연비와 안정성을 고회전 성능과 결합하려고 시도한다.
초기 VTEC은 캠축에 하이/로우 2종류의 캠을 설치하고, 거기에 접하는 로커 암을 일정한 회전수에 도달했을 때 전환하여 밸브 타이밍 및 리프트량을 변화시켰다.[18] 저회전 영역에서는 저속 캠 로브가 로커 암을 통해 밸브를 개폐하여 연비와 토크를 우선시한다. 고회전 영역에서는 유압을 통해 로커 암 내의 핀이 이동하여 저속 로커 암과 고속 로커 암을 연결하고, 고속 캠 로브가 밸브를 개폐하여 출력을 극대화한다.
4. 3. i-VTEC의 VTC 작동 원리
혼다 i-VTEC(인텔리전트-VTEC)[5]는 DOHC VTEC 엔진의 흡기 캠축에 사용되는 혼다의 VTC(가변 밸브 타이밍 제어)와 VTEC을 결합한 시스템이다. VTEC은 밸브 리프트 및 밸브 듀레이션(작동 시간) 제어를 여전히 명확한 저RPM 및 고RPM 프로파일로 제한하지만, 흡기 캠축은 엔진 구성에 따라 25도에서 50도까지 진각(앞당김)이 가능하다. 위상 변화는 컴퓨터 제어식 오일 구동식 조절 가능한 캠 스프로킷으로 구현된다. 엔진 부하와 RPM(분당 회전수) 모두 VTEC에 영향을 미친다. 흡기 위상은 아이들(공회전) 시 완전 후퇴에서 풀 스로틀(최대 출력) 및 저RPM 시 다소 진각으로 변화한다. 그 결과 특히 저RPM 및 중간 RPM에서 토크(회전력) 출력이 더욱 최적화된다.5. VTEC과 대한민국
VTEC은 대한민국에서 혼다 자동차 엔진 기술의 대표적인 이미지로 자리 잡았다.
5. 1. 친환경 정책과 VTEC-E, i-VTEC
1989년 인테그라에 처음 채용된 이후, "혼다차 엔진 = VTEC 엔진"이라는 이미지가 사용자들 사이에 자리 잡을 정도로, 이스즈 자동차에 OEM으로 공급되었던 제품[35]을 포함하여 VTEC 엔진 채용 차종은 많아졌다. 국내에서는 오랫동안 경자동차용을 제외한 엔진에서 거의 모든 VTEC 기구를 갖춘 상황이었으나, 2017년 출시된 2세대 N-BOX에 탑재된 S07B (자연 흡기 사양)에 i-VTEC이 조합되면서, 2017년 현재 대부분의 엔진이 i-VTEC으로 이행하게 되었다.이전의 1.5L 이하 엔진에서는 VTEC 기구 채용 엔진과 미채용 엔진이 모두 생산되었으며, 이러한 소배기량 엔진에는 보다 저연비화를 실현할 수 있는 i-DSI의 채용이 확대되었다. VTEC 엔진(1.5L)과 i-DSI 엔진(1.3L)을 모두 라인업에 갖춘 차종에서는 VTEC 엔진에서는 강력함을, i-DSI 엔진에서는 경제성을 어필하여 차별화를 꾀했지만, 2007년 출시된 2세대 피트부터는 1.3L 엔진에도 i-VTEC이 조합되었다.
6. 기타 VTEC 적용 사례
혼다는 대형 선외기 제품에도 VTEC 기술을 적용하여 자동차 엔진 기술과의 시너지 효과를 창출하고 있다. 이들 제품은 기관부가 자동차용 엔진에서 발전해왔기 때문에 VTEC 기구의 구조와 특성도 유사하다.
6. 1. 이륜차 (모터사이클)
1999년 혼다 CB400SF 슈퍼 포 HYPER VTEC[16] 외에도, 2002년 VFR800 스포츠 바이크가 출시되면서 오토바이에 VTEC 기술이 세계 최초로 적용되었다. 6800(2006년 이후 6600)[17] RPM에 도달할 때까지 하나의 흡기 밸브가 닫혀 있다가, 오일 압력으로 작동하는 핀에 의해 두 번째 밸브가 열린다. 밸브의 체류 시간은 변하지 않으며, 약간의 추가 동력만 생산되지만 토크 곡선이 부드러워진다. 비평가들은 VTEC이 VFR 경험에 거의 기여하지 않으면서 엔진의 복잡성만 증가시킨다고 주장했다. 2009년 VFR1200 모델은 VFR800을 대체하면서 VTEC 개념을 버리고 대용량 좁은 V형 "유니캠", 즉 SOHC 엔진을 채택했다. 그러나 2014년 VFR800은 2002-2009년 VFR 오토바이의 VTEC 시스템을 다시 도입했다.이륜차용으로는 설정 회전수 이하에서 흡배기 밸브의 각각 하나를 휴지하여 4밸브에서 2밸브로 전환하는 REV 기구(CBR400F, 1983년 12월 발매)[36]가 있으며, 이후 HYPER VTEC(CB400SF, 1999년 2월 발매)[37]로 발전하여 VFR의 일부 모델에도 채용되었다.
; HYPER-VTEC
1999년 2월에 발매된 CB400SF HYPER VTEC(NC39)부터 탑재되었다.[37] 로커 암을 갖지 않는 직압 타입에서 밸브 휴지를 세계 최초로 실현했다.[38] 직압 타입은 밸브의 동적 하중이 가벼워지고, 더 높은 회전수에서의 추종성이 높아진다. 2002년에 풀 모델 체인지한 VFR 후기형에도 V4 VTEC의 명칭으로 탑재되어 있다.[39]
HYPER VTEC은 엔진 회전수에 따라 실린더당 작동 밸브 수를 2밸브/4밸브로 전환하는 혼다 독창의 밸브 제어 기구로, 극저회전 영역부터 레드존까지의 전 영역을 파워풀한 토크 특성으로 커버하는 획기적인 시스템이다. HYPER VTEC은 1단부터 5단까지는 6,300rpm에서, 6단 시에는 6,750rpm에서 4밸브로 전환하는 기구에 더해, 1단부터 5단까지의 6,300rpm ~ 6,750rpm의 4밸브 작동 영역에서, 스로틀 개도가 적은 경우에는 연소 효율이 뛰어난 2밸브의 작동을 가능하게 하여, 고속 크루징 시의 연비 성능에도 배려하고 있다. 또한, 그 상태에서 스로틀을 크게 열면 센서가 감지하여, 순식간에 4밸브로의 전환도 가능하다. 일단 스로틀을 열면, 즉시 강력한 가속을 얻는 것도 가능하다.
| 휴지 상태 (저·중 회전 영역) | 작동 상태 (고회전 영역) |
|---|---|
| 저·중 회전 영역에서는, 리프터 내의 전환 핀에 설치된 구멍을 밸브 스템이 관통. 캠축의 회전에 의해 리프터가 상하해도 밸브는 휴지 상태가 된다. | 규정 회전수에 도달하면 전환 핀에 유압이 걸려 슬라이드한다. 전환 핀이 밸브 스템과 리프터를 결합시켜, 캠축의 회전에 의해 밸브는 작동 상태가 된다. |
6. 2. 선외기
혼다는 대형 선외기 제품에도 VTEC 기술을 적용하여 자동차 엔진 기술과의 시너지 효과를 창출하고 있다. 이들 제품은 기관부가 자동차용 엔진에서 발전해왔기 때문에 VTEC 기구의 구조와 특성도 유사하다.참조
[1]
웹사이트
The VTEC Engine
https://web.archive.[...]
Honda Motor Co., Ltd.
2011-03-11
[2]
웹사이트
The 'Father' of VTEC
http://asia.vtec.net[...]
Honda Motor Co., Ltd.
2011-12-04
[3]
웹사이트
Overview of Automobile Taxes
http://www.pref.aich[...]
Aichi Prefecture
2017-08-04
[4]
웹사이트
VTEC - History & Technology - Honda Tuning Magazine
http://www.superstre[...]
2009-05-20
[5]
웹사이트
acura.com
http://www.acura.com[...]
acura.com
2010-12-04
[6]
웹사이트
Honda Civic Hybrid Technology
http://autospeed.com[...]
Autospeed.com
2010-12-04
[7]
웹사이트
Honda Worldwide
https://web.archive.[...]
World.honda.com
2012-11-07
[8]
웹사이트
Honda reveals the Advanced VTEC engine
http://www.autoblog.[...]
Autoblog.com
2006-09-25
[9]
웹사이트
Temple of VTEC Rumors and News - A-VTEC Details Break Cover at USPTO; TOV Analyzes
http://www.vtec.net/[...]
[10]
웹사이트
Honda Files Advanced VTEC Patent
http://paultan.org/2[...]
Paultan.org
2007-04-17
[11]
웹사이트
A-VTEC Details Break Cover at USPTO; TOV Analyzes
http://www.vtec.net/[...]
Vtec.net
2010-12-04
[12]
문서
U.S. Patent Application # 11/028,608
https://archive.toda[...]
[13]
웹사이트
Honda reveals three new turbo VTEC engines, including Civic Type R 2.0L
http://www.autoblog.[...]
2018-03-27
[14]
웹사이트
Honda Develops VTEC TURBO Direct Injection Gasoline Turbo Engine That Achieves Class-leading Output and Environmental Performance
http://world.honda.c[...]
2013-12-09
[15]
웹사이트
クラストップレベルの出力性能と環境性能を両立した直噴ガソリンターボエンジン「VTEC TURBO」を新開発
http://www.honda.co.[...]
2018-03-27
[16]
웹사이트
Honda Worldwide | Technology Close-up
https://web.archive.[...]
World.honda.com
2010-12-04
[17]
웹사이트
VFR800 VTEC (2005 - 2013) review
https://www.visordow[...]
[18]
웹사이트
エンジニアに聞く「VTECって何？」
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[19]
웹사이트
歴代VTECエンジン紹介・B16A
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[20]
웹사이트
VTEC誕生秘話と「これから」
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[21]
문서
Honda | Honda ism-log | Vol.2 ｢焼き鳥から生まれた革新」
http://www.honda.co.[...]
[22]
문서
ホンダの企業広告でも同様の内容で紹介された。
[23]
웹사이트
NA（自然吸気）エンジンでリッターあたり100馬力を実現した世界初の新型エンジンを搭載 スポーティ・フォルムのホンダ「インテグラ」をフルモデル チェンジして発売
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[24]
웹사이트
ホンダ独創のVTECエンジンを「シビック・3ドア」と「CR-X」に搭載するなど「シビック＆CR-X」シリーズの装備を充実し発売
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[25]
웹사이트
新しいコンセプトのもとに開発したニューベンチマーク・カー新型 シビックと4ドアセダンのシビックフェリオを発売
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[26]
웹사이트
シビック及びシビックフェリオをフルモデルチェンジ
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[27]
웹사이트
CIVIC 1995.09｜プレスインフォメーション｜Honda公式サイト
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[28]
웹사이트
新世代エンジン「DOHC i-VTEC」を発表
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[29]
웹사이트
Engine i-vtec
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[30]
웹사이트
ストリーム「アブソルート」に、新開発「2.0L DOHC i-VTEC Iエンジン」搭載モデルを追加し発売
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[31]
웹사이트
VCM
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[32]
웹사이트
VTEC TURBO
http://www.honda.co.[...]
2023-05-09
[33]
웹사이트
高出力化と環境性能を両立する「進化型VTECエンジン」を開発
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[34]
간행물
クラストップレベルの出力性能と環境性能を両立した直噴ガソリンターボエンジン「VTEC TURBO」を新開発
http://www.honda.co.[...]
本田技研工業プレリリース
2013-11-19
[35]
문서
[36]
웹사이트
新設計DOHC・16バルブ・並列4気筒エンジン搭載のスポーツバイク「ホンダ・CBR400F」を発売
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[37]
웹사이트
力強い走りと環境性能を両立させたロードスポーツバイクニュー「ホンダCB400 SUPER FOUR」を発売
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[38]
웹사이트
Honda｜テクノロジー図鑑｜あaテクノロジークローズアップ・HYPER VTEC
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
[39]
웹사이트
大型ロードスポーツバイク「VFR」をフルモデルチェンジして新発売
https://www.honda.co[...]
2023-05-09
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com